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1、复合群体中小麦光合特性日变化研究作物杂志Crops复合群体中小麦光合特性日变化研究水王晓娟摘要通过对小麦/玉米复合群体中小麦的光合速率,光合有效辐射,蒸腾系数,水分利用率,相对湿度,叶室温度,叶片温度和二氧化碳浓度等生态生理指标在一日内的变化进行测定,分析,结果表明:小麦群体的光合有效辐射,空气温度,叶片温度,蒸腾系数和水分利用率日变化均为单峰形曲线;群体光合速率和气孔阻抗的日变化呈S形曲线,但趋势相反,二氧化碳浓度的日变化不明显.相关分析表明,光合速率与光合有效辐射呈极显着正相关,与蒸腾系数的相关性达
2、显着水平,光合速率与气孔阻抗呈显着负相关.在水肥充足的条件下,影响群体光合速率的主要生态因子是光合有效辐射,要提高复合群体的经济产量,主要靠调整群体结构,即在保证光合面积的前提下,改善群体内部的光照条件,有利于提高群体的光合能力和经济产量.关键词复合群体;小麦;光合特性;日变化自光合作用发现以来,人们对各类作物的光合特性的研究日益广泛和深入.尤其是对单作小麦群体或单叶的光合特性与经济产量的关系,群体结构与光合作用的关系的研究较多,但对复合群体光合特性日变化的研究鲜见报道.1试验区基本情况与方法1.1试验
3、区基本情况试验区位于甘肃省景泰县陈庄村,年降水量为250mm,≥10%的积温2554～3000℃,宜发展间套两熟作物.年太阳总辐射量为620.72kJ/cm,年13照时数为2775.5h,13照百分率为62%,无霜期145d左右.该区土壤为栗钙土,肥力状况:有机质含量7.1g/kg,全氮O.87g/kg,全磷0.088g/kg,pH值为8.11.1.2试验设计与方法试验在农户责任田中进行,试验采用随机区组作者简介:王晓娟,助理研究员,主要从事农作物品种资源研究,甘肃省农科院粮作所,730070,甘肃兰州
4、基金项目:甘肃省中青年基金项目"粮田超高产栽培的理论及技术体系研究"的部分内容收稿日期:2007—03—20;修回日期:2007—09—04设计,3次重复,供试小麦品种为永良4号,玉米品种为中单2号.带形结构为:小麦6行,玉米3行.小麦行距为10cm,保苗450万彬hm;玉米行距40cm,株距25cm,种植密度为80010;~hm2.小区面积为18m,每小区两个东西自然带.播前施农家肥45000kg/hm,N肥450kg/hm,P2Os270kg/hm2,N,P比值为1-0.6.磷肥一次性施入作基肥.小
5、麦带的N肥150kg/hm2,一次性施入作基肥;玉米的N肥300kg/hm,分基肥,大喇叭口肥和灌浆前3次按3:6:1的比例施入.小麦/玉米均为全地膜覆盖,小麦3月1813播种,7月613收获;玉米4月513播种,9月2913收获,带田按组合带单收计产.1.3试验测试指标及方法6月1213,1413和1613,天气晴朗,小麦处于开花期.采用中国农业大学生产的BAU光合测定仪对其群体的光合速率(Pn),蒸腾系数(Tr),水分利用率(We),气孔阻抗(sr),光合有效辐射(PAR),相对湿度(RH%),空气
6、温度(Ct),叶片温度(Lt)和二氧化碳浓度(CO)等生态生理指标每13测定1次,每小区测定2次.群体光合特性的测定采用封闭式气路,所用的同化箱长,宽均为1m,高度可调解的铝箱架外罩是用透明聚乙烯薄膜加工而成.内置35W电风扇2个,用于搅拌空气.每点于测定开始后二氧化碳浓度下降5mg/kg时采样,用DPS软件统计分析18次测定结果的平均值.2结果与分析2.1小麦群体光合特性的日变化带田小麦群体光合速率和气孔阻抗的13变化呈s形曲线,但气孔阻抗与光合速率的趋势相反.光合有效辐射,空气温度,叶片温度,蒸腾系
7、数的13变化曲线均为单峰形曲线,从8:30开始,随着光合有效辐射增大,群体的光合速率,空气温度,叶片温度,蒸腾系数和水分利用率也随之增大;14:30时,光合有效辐射,群体光合速率,空气温度,叶片温度,蒸腾系数和水分利用率达到一天中的最大值,以后随着光合有效辐射的下降,群体光合速率,空气温度,叶39作物杂志Crops片温度,蒸腾系数和水分利用率迅速下降,而气孔阻抗随光合有效辐射的增大而减小,随光合有效辐射的减小而增大.气孔是植物水,气的通路,气孔的开闭和气孔阻抗的大小对群体的蒸腾系数,群体光合速率,水分利
8、用率等有很大影响,气孔阻抗越小,则蒸腾系数和群体光合速率越大,反之同理.20:30时,气孔阻力达到一天中的最大值,为6.2.23:30时,光合有效辐射为0,群体光合速率为一1.6.说明此时光合作用已经停止,呼吸作用增强,蒸腾速率缓慢.带田小麦群体并没有因空气温度,叶片温度超出光合作用的最适温度,相对湿度和二氧化碳浓度,中午较低而影响到群体光合速率的升高.这是因为在复合群体中,两种生态位不同的作物配置所形成的通风透光走廊,有利于空气的流动,二
